[发明专利]一种自动换笔装置及换笔方法

权利要求书

1.一种自动换笔装置，其特征在于，包括笔箱（5）、夹取机构末端（7）和笔套（2）；

所述笔套（2）设有两个，分别固定夹持在笔（1）的两端；

所述夹取机构末端（7），用于通过所述笔套（2）将笔（1）放入笔箱（5）或从笔箱（5）中取出；

所述夹取机构末端（7）和笔箱（5）的结构相同，均包括壳体、设置在所述壳体内的测距模块（4）和限位模块（3）；

所述限位模块（3），用于对笔套（2）进行限位，限位模块（3）包括用于与所述壳体固定连接的安装件和与所述安装件连接、用于执行动作的伸缩式定位件；笔套（2）上设有用于与所述伸缩式定位件配合的定位槽（21），所述定位槽（21）沿笔（1）的轴向方向延伸；所述限位模块（3）包括两组用于执行动作的伸缩式定位件，两组伸缩式定位件对称设置，用于分别从两侧对笔套（2）进行限位，对应地所述定位槽（21）设有两个，对称设置在笔套（2）的两侧面；所述伸缩式定位件包括推拉电磁铁（34），其伸缩端通过连接弹簧（32）与滑块（31）连接；所述安装件包括连接块，其固定设置在壳体上，连接块上设有导槽（33），用于为所述连接弹簧（32）及滑块（31）提供导向；所述安装件还包括直角连接件（35），其固定设置在壳体上，用于推拉电磁铁（34）的固定端连接；

所述测距模块（4），用于测量笔套（2）的位置；所述测距模块（4）包括压敏传感器（41）、安装所述压敏传感器（41）的安装座（42）、以及测力弹簧（43），所述测力弹簧（43）一端与所述压敏传感器（41）连接，另一端为自由端，自由端用于在笔（1）轴向移动时与笔套（2）的前端面接触；

还包括控制模块，用于根据测得的笔套（2）的位置判断笔（1）是否到达限位点，以控制所述限位模块（3）执行动作，对笔套（2）进行限位实现对笔（1）的固定，或者解除对笔套（2）的限位实现对笔（1）的释放。

2.根据权利要求1所述的自动换笔装置，其特征在于，所述笔套（2）的中部设有用于夹持笔（1）的容纳腔（22）。

3.根据权利要求1所述的自动换笔装置，其特征在于，所述壳体整体为封闭结构，其一端设有可拆卸的端盖，端盖上设有通孔（6），用于穿过所述笔套（2）。

4.一种如权利要求1-3之一项所述的自动换笔装置的自动换笔方法，其特征在于，包括：

夹取机构末端（7）将笔（1）放入笔箱（5）中：

夹取机构末端（7）通过其内的限位模块（3）对夹持在笔（1）第一端的笔套（2）进行限位，并携带笔（1）移动至笔箱（5）位置；

夹取机构末端（7）携带笔（1）沿其轴向移动将笔（1）送入笔箱（5）中，笔箱（5）中的测距模块（4）对夹持在笔（1）第二端的笔套（2）的位置进行测量，判断笔（1）是否到达限位点；

笔（1）到达限位点后，控制模块控制笔箱（5）中的限位模块（3）执行动作，对第二端的笔套（2）进行限位，同时控制夹取机构末端（7）中的限位模块（3）执行动作，解除对第一端的笔套（2）的限位，从而实现从将笔（1）从夹取机构末端（7）放入笔箱（5）中的操作；

所述自动换笔方法还包括：夹取机构末端（7）从将笔（1）从笔箱（5）中拿出。